采用混合溶剂分离油砂的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及分离油砂中浙青的方法。
【背景技术】
[0002]天然油砂是石油的转化物，石油原油渗透到地面而形成，其中轻质组分被蒸发，进而在日光照射下被空气中的氧气氧化，再经聚合而成为浙青矿物，主要由浙青质、树脂等胶质，以及少量的金属和非金属等其它矿产物杂质组成，天然油砂又称焦油砂、重油砂、浙青砂。
[0003]目前，天然油砂占据了世界石油储量的66%，主要分布在加拿大，目前加拿大估计可采量还有3150亿桶原油，仅次于沙特阿拉伯，其它地区分布在美国、俄罗斯、委内瑞拉、印度尼西亚、法国、瑞士、意大利、特立尼达和多巴哥、阿尔巴尼亚、蒙古，中国的天然油砂矿主要分布在四川、内蒙古、新疆、辽宁等地区。
[0004]目前，就开采而言，主要有热碱水洗工艺、溶剂提取工艺、热裂解工艺等几种，目前工业上使用比较成熟的是热碱水洗法，该技术先将油砂粉碎，再送入热碱液中混合搅拌，然后向混合浆液中通入气体使浙青浮选上来，收集浙青并加入烷烃稀释以降低其粘度后，送往炼厂进行精炼获得各种油产品。这种方式操作简单，但存在以下问题:能耗高、耗水量大、对环境污染严重，受到世界各国政府和人民的反对。寻找环保、经济、可持续发展的油砂分离方法迫在眉睫。
[0005]采用溶剂提取技术，分离油砂中浙青的方法，具备如下优点:分离效率高，提取过程不需要水的参与，既节约水资源，也避免了后续的水处理问题；常温下操作，能耗低，操作成本低；溶剂循环使用，利用效率高；另外提取过程和浙青油的输送可以很好耦合，减少了中间添加稀释剂的环节，进一步降低操作成本。但是，传统的溶剂提取技术也存在一些有待解决的技术问题:高效、经济的溶剂不易于获得。
[0006]Angelov, G.等(US4498971，1984)则提出采用液氮对油砂进行冷冻破碎来对其进行分离，提取其中的浙青；
US4929341 (1990)报道了硫酸铵、丙酮、硫酸等可以促进有机溶剂(四氯乙烯、四氯化碳、石油醚、甲苯、苯等)对油砂的提取效果，但此技术需进行4小时左右方可取得较好效果。
[0007]综合前人关于使用溶剂提取技术对油砂进行分离的专利技术，所遇到的一个共性问题就是，经济代价太高，无法工业化实施，这些也是为什么溶剂提取技术至今为止一直无法真正投入工业使用的原因。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是提供一种混合溶剂分离油砂的方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。
[0009]本发明所述的混合溶剂分离油砂的方法，包括如下步骤: (1)将油砂与有机溶剂I混合，4(Tl20°C提取l(Tl5min，获得有机溶剂I与油砂的混合浆液；
有机溶剂I与油砂的质量比为2~3:1 ;
优选的，将经由螺旋滚筒高温水破碎除砂器破碎后的油砂颗粒与有机溶剂I (14)混合；
所述的有机溶剂I为烷烃与醇类或醛类中的一种以上的混合物；
醇类或醛类与烷烃的体积比为:醇类或醛类:烷烃=4?8: 1 ；
所述烷烃优选含有8~12个碳原子的烷烃；
所述醇类优选正丁醇、异丁醇或新戊醇；
所述醛类优选异丁醛。
[0010]所述油砂是指富含天然浙青的沉积砂，因此也称为“浙青砂”。油砂实质上是一种浙青、沙、富矿粘土和水的混合物，其中:
浙青重量含量为20?30% ；
二氧化5圭重量含量为10?15%,
碳酸I丐重量含量为55?65%,
氧化镁、三氧化二铝等其他物质重量含量为 2?4% ；
(2)将步骤(1)获得的混合浆液，进行一次固液分离，分别收集提取相和提余相，所述提取相为浙青与有机溶剂I的混合物；
收集提取相，送入后续的精炼工序，经由精炼工序提取出浙青，回收的有机溶剂I可以返回循环使用，提余相送往后续的残砂处理工序。
[0011]采用本发明的方法，所得油砂浙青的提取率为100%，溶剂回收率为100%。
[0012]本发明是对油砂提取率高、操作连续、节能降耗、操作方便，环境污染小，溶剂来源于石油炼制的产品，方便易得，且溶剂完全循环使用，降低了成本，不需额外添加稀释剂将浙青进行稀释，直接将提取液输送至后续精炼设备，然后分离出溶剂再利用，减少了中间环节，节约了中间操作成本；可连续操作，降低了成本并减少环境污染，稳定性好，保证了生产的连续性，提高了生产效率，可用于油砂矿开采现场的完整油砂分离。
【附图说明】
[0013]图1为本发明的流程图。
【具体实施方式】
[0014]参见图1，用于实现本发明的方法的装置，包括:
第一搅拌槽3，所述第一搅拌槽3的上部设有有机溶剂I入口 301，；
与所述的搅拌槽3的底部通过管线相连接的一次分离机4，所述一次分离机4上部设有提取相出口 402，所述提取相出口 402通过管线与后续的精炼工序24相连通，所述一次分离机4优选为悬液分离器；术语“悬液分离器”的结构为常规的，在相关的化学工程手册上有详细的描述；
采用上述装置，实现本发明的方法，包括如下步骤:
(1)将油砂与有机溶剂I送入第一搅拌槽3混合提取，获得有机溶剂I与油砂的混合浆液；
(2)将步骤(1)获得的混合浆液，送入一次分离机4，进行一次固液分离，分别收集提取相和提余相；
收集的提取相，送入后续的精炼工序24精炼提取出浙青，回收的有机溶剂I可以返回循环使用；提余相送往后续的残砂处理工序。
[0015]实施例1
采用图1的流程，采用溶剂分离油砂，油砂中，浙青的重量含量为20%
将经由螺旋滚筒高温水破碎除砂器破碎至大小为20mm的油砂颗粒5kg，送入一次搅拌槽3与有机溶剂I于25°C下混合，搅拌lOmin，然后送入一次悬液分离器4，进行液固分离；所述有机溶剂I为正辛烷与异丁醛的混合物，体积比为正辛烷:异丁醛=1:5 ;
有机溶剂I与油砂的质量比为2:1;
分离出的提取相送往后续的精炼工序24，分离出浙青和有机溶剂I，有机溶剂I循环使用；
所得油砂浙青的提取率为100%，溶剂回收率为100%。
[0016]实施例2
采用图1的装置，采用溶剂分离油砂，油砂中，浙青的重量含量为30%
将经由螺旋滚筒高温水破碎除砂器破碎至大小为20mm的油砂颗粒5kg，送入一次搅拌槽3与有机溶剂I于20°C下混合，搅拌提取15min，然后送入一次悬液分离器4，进行液固分离；
所述有机溶剂I为正辛烷与异丁醛的混合物，体积比为正辛烷:异丁醛=1:8 ；
有机溶剂I与油砂的质量比为3:1;
分离出的提取相送往后续的精炼工序24，分离出浙青和有机溶剂I，有机溶剂I循环使用；
分离出的残留粗颗粒固体，送入螺旋式干燥器7，进行脱溶剂处理；
所得油砂浙青的提取率为100%，溶剂回收率为100%。
【主权项】
1.采用混合溶剂分离油砂的方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)将油砂与有机溶剂I混合，获得有机溶剂I与油砂的混合浆液； 所述的有机溶剂I为烷烃与醇类或醛类中的一种以上的混合物； (2)将步骤(1)获得的混合浆液，进行一次固液分离，分别收集提取相和提余相，所述提取相为浙青与有机溶剂I的混合物，所述提余相为一次残砂与有机溶剂I的混合物； 收集提取相，送入后续的精炼工序，经由精炼工序提取出浙青。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，有机溶剂I与油砂的质量比为2~3:1。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将经由螺旋滚筒高温水破碎除砂器破碎至大小为20_的颗粒后与有机溶剂I混合。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，收集提取相，送入后续的精炼工序，经由精炼工序提取出浙青，回收的有机溶剂I返回循环使用。5.根据权利要求Γ4任一项所述的方法，其特征在于，醇类或醛类与烷烃的体积比为:醇类或醛类:烷烃=4?8: 1。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述烷烃为含有8~12个碳原子的烷烃。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述醇类为正丁醇、异丁醇或新戊醇。8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述醛类为异丁醛。9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，4(Tl20°C提取l(Tl5min。
【专利摘要】本发明提供了一种采用混合溶剂分离油砂的方法，包括如下步骤：（1）将油砂与有机溶剂Ⅰ混合，获得有机溶剂Ⅰ与油砂的混合浆液；所述的有机溶剂Ⅰ为烷烃与醇类或醛类中的一种以上的混合物；（2）将步骤（1）获得的混合浆液，进行一次固液分离，分别收集提取相和提余相，所述提取相为沥青与有机溶剂Ⅰ的混合物，所述提余相为一次残砂与有机溶剂Ⅰ的混合物；收集提取相，送入后续的精炼工序，经由精炼工序提取出沥青。采用本发明的方法，所得油砂沥青的提取率为100%，溶剂回收率为100%，溶剂来源方便易得，可循环使用，减少环境污染，可用于油砂矿开采现场的完整油砂分离。
【IPC分类】C10G1/04
【公开号】CN105462605
【申请号】CN201410415961
【发明人】王平, 曹鹏
【申请人】王平, 曹鹏
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2014年8月22日